高速公路施工期和營運(yùn)期噪聲污染防治措施探討

張 星

（山西省交通科學(xué)研究院，山西 太原 030006）

截至2012年底，全國高速公路通車?yán)锍踢_(dá)9.62萬km，預(yù)計到2030年，全國高速公路規(guī)劃總和將超過20萬km[1]。高速公路的建設(shè)和營運(yùn)極大地促進(jìn)了沿線地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時也不可避免地對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境造成影響。噪聲污染貫穿高速公路的施工期和營運(yùn)期，是其中影響較大的因素之一，本文根據(jù)高速公路施工期和營運(yùn)期噪聲污染的特點(diǎn)，對相應(yīng)時期的降噪措施進(jìn)行了探討。

1 高速公路噪聲污染特點(diǎn)

高速公路施工期和營運(yùn)期的噪聲污染具有各自的特點(diǎn)，施工期相對營運(yùn)期來說持續(xù)時間短，對周邊聲環(huán)境敏感點(diǎn)的影響有限，而營運(yùn)期的影響則貫穿于整個高速公路服役期。

1.1 施工期

1.1.1 無規(guī)律性

高速公路施工過程中所使用的施工機(jī)械種類較多，不同階段需要不同的施工機(jī)械，同一施工階段各種機(jī)械的使用頻率和方式也不盡相同，因此，施工噪聲的產(chǎn)生無明顯規(guī)律可循[2]。

1.1.2 聲源特性不同

各種機(jī)械設(shè)備的聲源發(fā)出的噪聲各有特點(diǎn)，有些設(shè)備的噪聲呈突發(fā)型、脈沖型，有些設(shè)備的噪聲頻率低，不易衰減。施工機(jī)械設(shè)備的噪聲總體偏大，但是不同設(shè)備的噪聲聲級仍然有差異，有些設(shè)備的噪聲源強(qiáng)甚至達(dá)到 90 dB（A）[3]。

1.1.3 局部性

相對于整個高速公路項(xiàng)目空間尺度，施工期噪聲污染只局限于使用機(jī)械設(shè)備的區(qū)域，噪聲隨著距離的增加衰減較快，一般情況下，單個設(shè)備的影響范圍在幾百米以內(nèi)，因此，施工期噪聲污染具有局部性。

1.1.4 階段性

噪聲污染是能量的傳播,它不具有物質(zhì)的累積性，由于施工期持續(xù)時間有限，因此隨著施工的結(jié)束，噪聲污染將消失，受污染區(qū)域也將恢復(fù)原有聲環(huán)境水平。

1.2 營運(yùn)期

1.2.1 不確定性

高速公路在營運(yùn)期由于受交通量、汽車類型、車速以及一些偶發(fā)的駕駛員行為影響，對于同一地點(diǎn)的不同時刻，交通噪聲聲級具有不確定性[4]。

1.2.2 規(guī)律性

高速公路營運(yùn)期的交通噪聲雖然具有不確定性，但是在一定的時間尺度內(nèi)，某一固定地點(diǎn)的交通噪聲聲級具有規(guī)律性。若以24 h作為時間范圍，高速公路的車流量可能呈現(xiàn)出高峰期和低峰期，且每24 h內(nèi)其時間相對固定，則對于某一地點(diǎn)，其噪聲聲級亦呈現(xiàn)出一定的規(guī)律；若從高速公路整個營運(yùn)期來看，營運(yùn)初期、中期、遠(yuǎn)期，交通量可以預(yù)測，因此，其交通噪聲聲級亦可以預(yù)測，基于此可得出營運(yùn)期的噪聲超標(biāo)情況。高速公路營運(yùn)期交通噪聲的規(guī)律性使得敏感點(diǎn)的噪聲超標(biāo)情況得以預(yù)測，繼而通過設(shè)置降噪措施來確保各敏感點(diǎn)的聲環(huán)境質(zhì)量達(dá)到相應(yīng)聲環(huán)境功能區(qū)的要求。

1.2.3 分散性

相對于施工期噪聲污染的局部性，營運(yùn)期噪聲污染具有分散性。由于其來自于汽車運(yùn)行過程產(chǎn)生的噪聲，營運(yùn)期交通噪聲分散于整個高速公路沿線區(qū)域，因此，營運(yùn)期交通噪聲的治理相對困難。

1.2.4 持續(xù)性

施工期的噪聲污染隨著施工結(jié)束，污染也隨之消失，然而高速公路營運(yùn)期各種類型的汽車晝夜運(yùn)行，從整個高速公路營運(yùn)期來看，交通噪聲污染具有持續(xù)性，貫穿整個高速公路服役期。

2 施工期噪聲污染防治措施

根據(jù)施工期噪聲污染的特點(diǎn)，對目前較為常見的施工期降噪措施進(jìn)行了總結(jié)，對其合理性進(jìn)行了分析。

2.1 合理選址

由于施工期噪聲污染具有局部性，施工機(jī)械設(shè)備的噪聲影響范圍一般在幾百米之內(nèi)，因此，運(yùn)行時產(chǎn)生噪聲的機(jī)械設(shè)備的合理選址能夠有效避免其對敏感點(diǎn)的影響。通常，為了避免噪聲對學(xué)校、醫(yī)院、幼兒園、敬老院、居民集中區(qū)等聲環(huán)境敏感點(diǎn)的影響，施工人員生產(chǎn)生活區(qū)、水泥（瀝青）混凝土拌合站、碎石場等選址時，根據(jù)所使用設(shè)備的噪聲源強(qiáng)，估算其噪聲影響范圍，使二者之間保持一定的距離，從而保護(hù)敏感目標(biāo)的聲環(huán)境質(zhì)量。通過合理選址來消除或者減緩施工設(shè)備對敏感目標(biāo)聲環(huán)境的影響是目前較經(jīng)濟(jì)、常用的一種施工期降噪措施。

2.2 針對噪聲源的降噪措施

高速公路施工中使用的設(shè)備大多噪聲聲級偏高，若從聲源上降低噪聲源強(qiáng)，則可以有效減少噪聲污染程度。通常，采用改進(jìn)施工工藝、維護(hù)機(jī)械良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、合理安排機(jī)械使用時間的方式來降低聲源源強(qiáng)。施工中盡量選用低噪聲、低振動的施工工藝，可以從根本上減少噪聲的排放；日常工作中，加強(qiáng)機(jī)械的保養(yǎng)，保持施工機(jī)械在最佳狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，亦可以降低源強(qiáng)；合理組合高噪聲施工機(jī)械的使用，控制疊加噪聲聲級維持在一定水平，也能起到降低聲源聲級的效果。

2.3 針對傳播途徑的降噪措施

對于受場地限制無法通過合理選址來避免敏感點(diǎn)受噪聲影響的高速公路項(xiàng)目，可以通過設(shè)置聲屏障等措施，從傳播途徑上抑制噪聲污染。施工期設(shè)置的聲屏障一般為移動聲屏障或者是可以拆卸的聲屏障結(jié)構(gòu)[5]，以便于多次使用。此外，施工中也經(jīng)常使用一些吸聲、隔聲措施來降低固定聲源的噪聲。在施工設(shè)備的外部設(shè)置聚酯泡沫塑料外襯薄鋼板的保護(hù)罩或在設(shè)備四周砌隔聲墻，均可以有效降噪，但是在設(shè)置此類吸聲、隔聲裝置時，應(yīng)注意吸聲保護(hù)罩及隔聲墻密實(shí)無孔隙，以達(dá)到應(yīng)有的降噪效果。

3 營運(yùn)期噪聲污染防治措施

經(jīng)過多年的發(fā)展，高速公路營運(yùn)期噪聲污染防治措施已經(jīng)形成了較成熟的技術(shù)方法，一般根據(jù)其噪聲超標(biāo)程度、位置關(guān)系、使用功能等來合理選擇降噪措施。

3.1 合理規(guī)劃布局

高速公路的選線將直接決定某一區(qū)域是否受噪聲污染，以及噪聲污染的嚴(yán)重程度。若將噪聲防治納入高速公路路線方案的選擇，公路選線時盡量避開學(xué)校、醫(yī)院、敬老院及集中居民區(qū)等聲環(huán)境敏感點(diǎn)，根據(jù)噪聲防護(hù)距離，控制公路與重要敏感目標(biāo)距離，可以有效減少聲環(huán)境敏感點(diǎn)數(shù)量，降低其受影響程度[6]。

3.2 噪聲源控制

高速公路在營運(yùn)期的噪聲源主要是運(yùn)行車輛發(fā)動機(jī)噪聲及車輛輪胎接觸路面產(chǎn)生的噪聲。目前，較為常用的降低聲源源強(qiáng)的方式是修筑低噪聲路面。低噪聲路面為多空隙瀝青路面，是在普通瀝青路面或水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)上鋪筑一層高空隙率的瀝青混合料[7]，降低車輛的沖擊噪聲、接觸噪聲、氣泵噪聲。低噪聲路面可以有效降噪3～5 dB（A），但是其造價相對較高，而且在使用過程中空隙容易逐漸堵塞，使降噪失效，因此，其使用范圍有限。此外，限制高噪聲車輛運(yùn)行，亦可以有效降低公路噪聲污染程度。

3.3 傳聲途徑噪聲削減

高速公路營運(yùn)期最常用的降噪方式即為設(shè)置聲屏障、綠化林帶，采用綠墻技術(shù)，以從傳播途徑上降噪。

3.3.1 聲屏障

在高速公路降噪中廣泛使用，由于聲屏障一般設(shè)置在高速公路征地范圍內(nèi)，因此可以在施工期與主體工程同期建設(shè)，容易與公路景觀形成整體。目前，聲屏障一般分為吸聲式和反射式，對于單側(cè)設(shè)置的聲屏障，若聲屏障反射噪聲方向無聲環(huán)境敏感目標(biāo)，則可以只設(shè)置反射式聲屏障；對于兩側(cè)均有聲環(huán)境敏感目標(biāo)的路段，應(yīng)在兩側(cè)設(shè)置聲屏障，其中一側(cè)應(yīng)為吸聲式聲屏障，以減少由于反射導(dǎo)致的公路某側(cè)敏感點(diǎn)噪聲超標(biāo)現(xiàn)象的發(fā)生。聲屏障施工過程中，應(yīng)注意其結(jié)構(gòu)的密實(shí)性，防止由于漏聲導(dǎo)致的失效。

3.3.2 綠化林帶

對于路側(cè)征地范圍較寬的高速公路項(xiàng)目，可以在公路兩側(cè)設(shè)置綠化林帶。綠化林帶不僅具有降噪的功能，還可以吸收車輛運(yùn)行過程中產(chǎn)生的污染物，減輕空氣污染，美化道路景觀。對于超標(biāo)量較低的聲環(huán)境敏感目標(biāo)可以通過設(shè)置綠化林帶降噪。

3.3.3 綠墻技術(shù)

綠墻技術(shù)就是在公路兩側(cè)修建防噪堤，并對其進(jìn)行綠化、美化的降噪措施[8]。修建防噪堤一般使用工程棄方，或依據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，因地制宜，是一種環(huán)境綜合治理的方法。

3.4 敏感建筑物噪聲防護(hù)

對受聲點(diǎn)進(jìn)行降噪應(yīng)是前幾種降噪措施均無法使用的情況下，最終選擇的一種營運(yùn)期降噪方法。由于受聲點(diǎn)降噪對居民的正常生活可能產(chǎn)生影響，因此，不建議采用。

3.4.1 合理安排房間使用功能

對于臨近高速公路的敏感建筑物，可以通過將面向道路的房間設(shè)置為廚房、衛(wèi)生間等非居住用房，來減輕交通噪聲的影響。

3.4.2 隔聲窗

目前，較常使用的是通風(fēng)隔聲窗，對于分散的聲環(huán)境敏感目標(biāo)，通過置換原聲環(huán)境敏感點(diǎn)全部窗戶為通風(fēng)隔聲窗，來實(shí)現(xiàn)降噪。雖然隔聲窗降噪的費(fèi)用較低，降噪程度顯著[9]，但是容易對居民的生活產(chǎn)生不便。

3.4.3 環(huán)保搬遷

環(huán)保搬遷可以永久解決噪聲污染問題，其環(huán)境效益和社會效益良好，但是經(jīng)濟(jì)性較差。此外，環(huán)保搬遷導(dǎo)致重新征用土地，投資巨大，還可能導(dǎo)致新的環(huán)境問題。

4 結(jié)論與展望

a）現(xiàn)階段，高速公路項(xiàng)目施工期噪聲防治仍未形成完善的技術(shù)方法體系。由于施工期噪聲污染的局部性和階段性，其影響容易被忽視。

b）高速公路營運(yùn)期的噪聲污染防治措施已經(jīng)形成了較為成熟的技術(shù)方法，但是在措施的選擇上仍然不盡合理，在實(shí)際工作中應(yīng)當(dāng)從社會效益、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益方面綜合考量。此外，應(yīng)加強(qiáng)降噪措施的技術(shù)革新，降低成本，經(jīng)濟(jì)有效地實(shí)現(xiàn)對聲環(huán)境的保護(hù)。

c）目前，高速公路營運(yùn)期的降噪措施仍然以單個技術(shù)方法的使用為主，未形成系統(tǒng)的觀點(diǎn)，若能將多種技術(shù)方法綜合使用，優(yōu)勢互補(bǔ)，將實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益的共贏。

d）最后，高速公路營運(yùn)期降噪措施是在噪聲預(yù)測的基礎(chǔ)上，針對超標(biāo)敏感點(diǎn)進(jìn)行的防護(hù)措施。因此，還應(yīng)加強(qiáng)營運(yùn)期噪聲的跟蹤監(jiān)測，驗(yàn)證噪聲防護(hù)措施的有效性，以提出進(jìn)一步的噪聲防治補(bǔ)充措施[10]。